室内质控是实验室质量管理的基础

岳光

杨振华
一、前言
        为了检查和说明产品的质量，从上世纪50年代起，一些工厂对产品进行抽查检验，例如抽查每20个产品中最末一个是否合乎生产标准，以决定前面产品是否合格，可以出厂。如同一天生产成千上万件产品的工厂一样，临床实验室每天也要报告成千上万个检测的结果。尤其是从50年代起，自动化仪器进入实验室。一个检验结果往往经历标本采取、处理、仪器检测、打印和审核报告等不同阶段才能完成。往往不是一个人所能完成。为保证检测结果的质量，人们将上述工厂检查质量的方法应用到临床实验室。不同的是我们无法以患者标本作为检查质量的对象，而是设计和制备了已知结果的质控物，并观察实际检测过程中所测出的质控物结果与已知质控物结果有无差异，以此作为患者检测结果能否发出的依据。任何一个实验室的质控物检测结果落在合理的在控范围内，应该说有证据说明据此发出的检测报告是可靠的，是可重复的。反过来说临床实验室没有质控物或者不对质控物进行经常性检测，就很难有客观证据来证明临床实验室的检测结果质量没有问题。
        从上世纪50年代起，上述方法就开始广泛应用于发达国家的临床实验室。英国著名学者Whitehead从70年代起在此基础上建立了我国检验界所熟知的质控方法、规则、程序等，并在英国得到广泛的应用。在改革开放政策引导下，检验界老前辈、著名的叶应妩教授在80年代初组织和推广了室内质控（IQC）的概念和具体作法。在检验界的重视下，IQC已在我国全面开展和普及，为提高检验质量提供有力的保障。
        IQC工作，不论是理论还是实际工作，都在不断地发展和完善。例如随仪器的不断进展，现在的自动分析仪不论在精密度还是稳定性都有明显提高。学者质疑是否还有必要每20个测定加测1个质控品。现在人们普遍接受每一批次的生化测定可以只测一次高、低2种质控品即可。在这发展和完善过程中，美国学者Westgard在失控规则的种类和如何设置方面作出了巨大的贡献，将IQC工作推进了一大步。
        在我国推广和普及中也发现—些对IQC的误解。例如一些地方的卫生部门管理层将IQC的数据和室间质量评价（EQA）的结果作为衡量临床实验室质量和工作的惟一重要指标。促使一些实验室为了表现室内质控图波动小，进行某些特殊处理，例如指定技术高的人员专门作质控品测定、使用优质试剂、质控品作多份测定取平均值填质控图等等。甚至人为删去不合格数据或者加大质控图上的s（CV）值。还有一些实验室交不出IQC失控报告或者错误地认为日常工作中实验室出现IQC失控是不正常的乃至是工作有严重错误的表现。有的医院管理层甚至提出如实验室IQC出现失控，要处罚。所有这些问题都促使IQC工作远离其初衷：不是监测每次分析过程，分析过程是否有问题，以最后决定该次检测结果能否发出。变为向管理层显示工作优良的工具。
        必须重申进行IQC工作的目的，主要是为了说明本批次的测定符合要求或标准。那么这个要求是什么呢？我们都知道，不论科学取得什么样的进展，要求每一次质控品测定和靶值完全一样是不可能的。在常规测定中每个标本测定结果都会有误差，这个误差包括了各种类型的随机误差（RE）和系统误差（SE），测定结果与真值的差异是RE 和SE 的总和，即总误差（total error，TE），可用TE=1.96s+│bias│表示（95%允许误差限）。所选用的检测方法的TE必须在临床可接受的水平范围内［也就是允许总误差（TEa）］。这种检测方法才能用于临床常规检查。IQC的目的就是通过对质控品的检测，来判断本批次的测定是否在TEa之内。如在TEa内我们可以将该批次测定结果发出。否则必须找出误差增大的原因，经过评估或重新测定后方能发出检验结果。
        IQC工作的第1步就是要确定好每项检测的TEa。这是作好IQC工作的前提或基础。如果将TEa订得太紧，势必会形成资源的浪费。订得太松，则可能查不出失控的检测，发出一些质量不合格的报告。
        IFCC、IUPAC、WHO三大机构于1999年4月在瑞典斯德哥尔摩举办的“建立全球检验医学质量技术要求的策略会议”上提出了“一致性声明（草案）”，其中提出可应用下列层次来建立包括TEa、允许不精密度和允许偏倚的分析质量技术要求：1.评价在特定的临床情况下分析性能对临床结果的影响。2.评价在一般情况下分析性能对临床决定的影响：（1）基于生物变异分量的数据；（2）基于临床医师观点分析的数据。3.已发表的专业性推荐文件：（1）来源于国家和国际专业团体；（2）来源于地区性或个别的专家。4.各项技术要求可由以下机构确定：（1）政府机构；（2）EQA计划的组织者。5.基于当前技术水平的目标：（1）由室间质评或能力验证计划数据证实；（2）当前关于方法学的发表文章。
        临床实验室制定的TEa，应反映临床应用的要求，还应不超过实验室所能达到的技术水平（state of art）。因此，需要由临床医学家和临床化学家共同研究制定。早在50年代，一些医师根据经验提出了一些检验项目的TEa。这种方法的缺点是主观成分较大，而且收集临床的意见也很困难，不同临床医生建议往往差异很大，实验室无所适从。
        Tonks于1963年从理论上研究此问题，提出根据参考值与参考范围而设定，其公式是：TEa（%）=±（1/4）［（参考值上界-参考值下界）/参考值均值］X 100%
        由于其TEa以参考值范围表示，有临床实用意义，但缺点是参考值范围的宽度与试验本身的不精密度有关，一项不精密的方法由于测出的参考范围较宽，以致可制定出较宽的可允许误差限度，就会使一些性能不好的分析方法的应用合法化。
        目前国际上常推荐根据生物学变异制定的不精密度标准。生物学变异或称生理变异（CVB），包括个体内变异（CVI）及个体间变异（CVG），也就是通常所说的生理波动。用百分数分别表示分析不精密度（I）、偏倚（B）和总误差（TE）。可分别按下列公式计算出来：

        根据上述公式计算出来和美国政府提出的TEa数据见表1。

        从表1可以看出，欧州EQA工作组根据生物变异计算出来的TEa对某些检测项目要求太高，主要是一些生物变异小的项目，如血清钠、钙和钾等。目前实验室的技术水平很难达到。实际工作中很难执行。所以常综合各种因素，由权威机构制定TEa，最好的例子就是表1中美国临床实验室改进修正案（CLIA’88）中能力验证（EQA）对检测项目TEa的规定。在照顾临床要求的同时，充分考虑现时临床实验室的实际检测水平。
        我国卫生部临床检验中心在美国CLIA’88 规定的基础上制定了临床实验室主要检测项目的TEa[1]。并建议我国实验室可据此制定自己实验室质量控制标准和措施。
二、我国目前IQC的具体作法和优缺点
        在我国大多数的教科书、论著中介绍了英国学者Whitehead推荐的IQC工作方法。首先求出最佳条件下变异（OCV）：即将测定条件控制在最佳，由技术熟练操作者完成。一般在4~5d 测定34次。所求出的CV就是OCV。其次是常规条件下变异（RCV）：这是实验室常规工作中的实际CV。一般是在实际工作中，每天打开一瓶质控品测1次，共20d。由此20个数据计算出RCV。然后以测出来的均值（）和RCV绘制出质控图（Levy-Jennings图或Z分数图）。将每次质控品的测定结果绘在质控图上。当质控品的测定值超达±3s时为失控，±2s为警告。
        此种作法已为我国检验界熟悉。但缺点也是很清楚，OCV的测定似无必要，完全可从测RCV开始。但最重要的是没有明确提出(TEa)的概念和要求。只是单纯从技术的可能性订出RCV。近年来随技术迅速发展，一些代谢物如糖的测定CV 可<1%，按此法可能绘制出如图1的质控图。

        我国目前将血糖测定的TEa定为10%。此时如设定>3s为失控。则一些在此质控图上超过3s的质控结果并未超过国家规定的TEa。不接受这些批次测定的检测并要求重测，势必造成资源的浪费。反之如糖测定的实际CV为7%。仍定>3s为失控，很容易漏查一些不及格的测定，见图2。

        我国某些地区，往往使用更简单方法来绘制IQC的质控图，即购买定值质控血清。不进行任何实际测定，直接以定值为质控图中的，以该定值值控血清的上下范围值定为失控或警告。这种方法非常简单，但却藏匿着一些问题，例如图3。

         图3乍一看，似乎是出现明显失控。如以“—■—”或“—▲—”代表质控品测定结果，他们全在 以上或以下，出现SE。但如将均值线下移或上移，结果以“—◆—”代表，则质控品的测定结果都为在控。这常见于使用不配套的质控品、试剂或校准品的情况。换言之，质控图中的均值线必须使用实际测定的平均值，不能简单地使用定值质控血清所提供的值。我们不难理解为什么国外临床实验室大量使用的是不定值的质控血清，而不是定值质控血清。
        国外定值质控血清的范围往往就是TEa的上下值。以此范围定为警告（±2s）是不合适的。定为失控（±3s）也偏松，因为没有考虑到实测值和真值可能不一致，也就是实际工作不可避免地会出现偏差。
        国外最近对失控（out of control）和超限（out of limit）作了进一步阐明。所谓超限是指质控品的测定结果超出实验室所设定的所谓”失控值”。这不一定就是真失控。例如将质控品重作1次或换1瓶新的质控品，如结果未超出失控限，则第1次的“失控”很可能是假失控。也就是第1次结果只是超限，但非失控。宣告某批次检测结果或者分析仪失控是一项很郑重的事，只有权威人士才能宣布。
三、Westgard的多规则和质控方法
        Levey-Jennings质控图是临床检验中最简单和最常用的质控方法，其质控规则仅为单独的12s或13s（即±2s或±3s作为质控限）来判断分析批在控或失控。他方便易行，但却相对简单粗糙，往往不能满足更高的质控要求。为此，Westgard等人在Levey-Jennings质控图的基础上，建立了使用多个规则来进行临床检验质控的方法，即通常所称的“Westgard多规则质控方法”。
        通常Westgard多规则有6个质控规则，即12s、13s、22s、R4s、41s、10质控规则，其中12s规则作为警告规则，启动其他质控规则以助于数据的快速判断。为了表达的方便，通常以“/”将各项质控规则联接起来，如13s /22s /R4s /41s /10，就是常说的Westgard多规则质控方法。这些规则的详细意义可参考文献[2]。
        人们往往将Westgard多规则理解为进行IQC工作时，同时应用上述多种质控规则。这是一种莫大的误解。应当说明，“多规则”本身绝非严格地一成不变，而是“可多可少”，以不同方式进行组合。
        Westgard在其多规则的基础上发展了—种更为合理的IQC工作方法：首先确立了各项检测的TEa。然后选定希望的误差检出概率和假失控概率。从既往的室内质控数据中计算出本实验室的各项检测的不精密度（CV）。从历次室间质评估算出本实验室EQA结果和靶值的差距作为不准确度。在上述数据基础上，通过操作过程规范（operational process specifications，OPSpecs）的方法制定出合理的IQC实际工作方法：即每个检测项目应使用的质控规则，每次进行质控测定时测定个数。表2是某实验室进行此项工作时的依据数据。表3是根据上述数据，用OPSpecs 方法得出的IQC 数据。

        由于篇幅所限，无法对Westgard介绍的OPSpecs 作具体说明，可参阅文献[3]。表3充分说明Westgard的IQC方法能以尽可能小的资源，追求最大的效益，即既能最大限度查出失控又能避免假失控。以血糖为例，由于目前血糖测定方法可靠，要达到TEa不超过10%，不需用3s 而只要测1次质控品，以3.5s为失控限就可达到质量控制目的。但测血钙，就需用多项质控规则并测4次质控品才勉强查出50%的失控。这也提示实验室应考虑使用更为可靠的测钙方法来取代目前使用的CV 值较大的方法。
        Westgard方法的主要特点是：（1）在Levey-Jennings方法基础上发展起来的，因此他很容易与常用的 Levey-Jennings质控图进行比较；（2）具有低的假失控或假报警概率；（3）当失控时，能确定产生失控的分析误差的类型，有助于确定失控的原因和寻找解决问题的办法。
四、一种合理而又简易的方法
        以上对Westgard方法的优点作了清楚介绍。其缺点是具体执行起来比较繁琐，不是每一个实验室都能掌握好的。我国一些实验室试用下述的方法：首先明确IQC目的是要让实验室检测结果不超出TEa。在我国目前可以采用卫生部临床检验中心颁布的标准[1]。如果以此作为制定本实验室质量控制标准和采取措施的依据，那么EQA结果应该是优秀，不会出现不及格的结果。
        怎样的IQC能作到这一点，让EQA结果不超过规定的TEa？假如以3s为失控限，那么质控图所选用的3s值绝不能超过TEa。但是还应考虑偏倚的问题。虽然从管理上讲，我们要千方百计设法让实验室实测值和EQA的靶值一致，也就是要力争偏倚为0，但实际上很难做到。因此最好是以1/4或1/5的TEa为质控图上的s。
        简言之，用此法进行IQC工作时，首先应连续每日用常规工作方法测定质控品1或2次，连续20~30d。求出和s。以为Levey-Jennings质控图中的，从临检中心颁布的标准求出质控图的上、下限。以到上、下限的1/4或1/5为1s。在质控图上标出2s 和3s，分别为警告限和失控限。如质控品实际测定的s<本法设置的s，说明选用的测定方法合适。反之则说明选用方法不当，失控概率较大。单以3s为失控限可能达不到完全控制质量的目的，出现漏检。严重时应考虑更改测定方法。
        实验室应定期（如每月）对质控品结果数值进行小结，计算出在一定期限内的和s 值。管理层可使用这些数据进行有效管理。s 值的明显变化往往反应实际常规工作的变化。例如s 值变大常与更换操作人员和试剂有关，也不排除分折仪出现故障的可能。这时管理层需采取及时和有效措施，纠正错误。值的降低往往说明质控品中该物质不稳定，应及时调整质控图中 值。
        在IQC 管理工作中，作好失控记录是极其重要的。首先应明确在实际工作中，不可能不出现超出“失控限”的结果。因为生化实验室质控品的测定1年要近千次。一次测定有20~30个项目结果。而目前实验室使用的“失控限”为±3s。从统计学上说即使不失控，1000个质控品测定结果也可能有3个超过此限。因此出现失控绝不说明工作有误。相反是质量改进的开始。只有发现问题才能改进问题。
        失控记录首先要判断是真失控还是假失控。如是真失控，应尽可能找出原因，采取措施防止再犯。不断改进实验室工作。逐步提高工作质量。
        当然要作好IQC 工作远不止这些方面，制定标准操作方法（SOP文件），正确地进行校准和校准确认，选择合适的质控品，在实验室常规实际工作测定质控品等方面都是作好IQC 工作要注意的问题。
五、小结
1. 必须反复强调IQC 是质量管理的基础。是临床实验室发出每个批次检验报告的客观证据或根据。
2. 必须采用恰当并符合实际工作的IQC 规则和实施程序。
3. 必须作好IQC 工作的各项记录。并以此推动质量改进工作。
参考文献
[1] 王治国.误差和检测系统的性能要求.见：杨振华.临床实验室质量管理[M].北京：人民卫生出版社，2003.49-51.
[2] 王治国，王清涛.质控图和质控规则.见：杨振华.临床实验室质量管理[M].北京：人民卫生出版社，2003.61-64.
[3] 王治国，王清涛.质控方法的设计.见：杨振华.临床实验室质量管理[M].北京：人民卫生出版社，2003.71-78.
                                                                                         编辑：范伟伟